獎(jiǎng)懲刺激對(duì)幼年小鼠情緒和空間認(rèn)知能力的影響.pdf

1、在我們的日常學(xué)習(xí)和生活中，獎(jiǎng)懲現(xiàn)象無處不在。高等動(dòng)物為了適應(yīng)惡劣復(fù)雜的生存環(huán)境，其大腦逐漸進(jìn)化出強(qiáng)化其正確行為的獎(jiǎng)賞中樞和抑制其錯(cuò)誤行為的懲罰中樞。心理學(xué)研究表明獎(jiǎng)懲中樞的發(fā)展在人和動(dòng)物心理、行為的發(fā)展中占有重要地位，而且因其特殊的神經(jīng)聯(lián)系和功能在高等動(dòng)物和人的學(xué)習(xí)記憶過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。先前關(guān)于獎(jiǎng)懲理論的研究主要集中在獎(jiǎng)勵(lì)、懲罰手段是如何通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)來影響學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，而關(guān)于獎(jiǎng)懲手段是如何影響學(xué)習(xí)和記憶能力的細(xì)胞和分子機(jī)制卻知

2、之甚少。本研究擬以幼年昆明小鼠為研究對(duì)象，探討?yīng)剳痛碳?duì)小鼠情緒和空間認(rèn)知能力的影響及其潛在的分子機(jī)制，以期讓獎(jiǎng)懲手段能夠更好地服務(wù)于人類的行為改造。
　　本研究中分別用小鼠喜愛性堅(jiān)果類食物和足底電擊處理作為獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰刺激。第一部分:首先用條件性位置偏愛實(shí)驗(yàn)檢測(cè)喜愛性食物和足底電擊處理對(duì)小鼠是否具有獎(jiǎng)懲效應(yīng)，然后用高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)獎(jiǎng)懲刺激對(duì)小鼠焦慮情緒的影響，最后用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法檢測(cè)經(jīng)獎(jiǎng)懲刺激處理后各組小鼠紋狀體中神經(jīng)遞質(zhì)

3、多巴胺含量的改變。結(jié)果顯示:(1)在條件性位置偏愛實(shí)驗(yàn)中，幼年小鼠對(duì)與喜愛性食物相匹配的區(qū)室產(chǎn)生偏愛趨勢(shì)，而對(duì)與足底電擊相匹配的區(qū)室則表現(xiàn)出厭惡趨勢(shì)。(2)在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)和在開放臂逗留的時(shí)間明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)和在開放臂逗留的時(shí)間顯著減少(p＜0.05)。(3)酶聯(lián)免疫分析結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠紋狀體中多巴胺的含量明顯增加(p＜0.01)，而懲

4、罰組紋狀體中多巴胺的含量顯著減少(p＜0.05)。
　　第二部分:分別給予小鼠上述獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰刺激處理，并用Morris水迷宮和Y迷宮行為學(xué)方法分別檢測(cè)上述處理對(duì)小鼠空間學(xué)習(xí)和參考記憶能力以及空間識(shí)別記憶能力的影響;然后用在體LTP電生理記錄技術(shù)檢測(cè)經(jīng)獎(jiǎng)懲刺激處理后各組小鼠海馬齒狀回突觸傳遞效能的改變，并用高爾基染色法觀察各組小鼠海馬中神經(jīng)元突起和樹突棘生長(zhǎng)的變化;最后用免疫印跡方法檢測(cè)各組小鼠海馬中PKA和CREB活性以及BDNF

5、和PSD-95蛋白表達(dá)水平的變化。結(jié)果顯示:(1)在Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠在定位航行階段中尋找隱藏平臺(tái)的逃避潛伏期明顯縮短(p＜0.05)，在空間探索階段中其在目標(biāo)象限滯留的時(shí)間顯著延長(zhǎng)(p＜0.05)，穿越原平臺(tái)位置的次數(shù)顯著增多(p＜0.01)，而懲罰組小鼠中這些指標(biāo)沒有明顯改變(p＞0.05)。(2)在Y-迷宮實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠在新異臂中逗留的時(shí)間明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠在新

6、異臂中逗留的時(shí)間沒有明顯改變(p＞0.05)。(3)LTP電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠海馬齒狀回群峰電位的相對(duì)幅值在高頻刺激后明顯升高(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬中LTP沒有明顯變化(p＞0.05)。(4)高爾基染色結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠海馬神經(jīng)元突起的數(shù)量增多，長(zhǎng)度變長(zhǎng)以及樹突棘密度明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬神經(jīng)元的生長(zhǎng)沒有明顯變化(p＞0.05)。(5)免疫印跡結(jié)果顯示，與對(duì)照組相

7、比，獎(jiǎng)勵(lì)組小鼠海馬中PKA催化亞基、p-CREB(Ser133)、BDNF和PSD-95的蛋白表達(dá)水平明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬中這些記憶相關(guān)蛋白的含量沒有明顯改變(p＞0.05)。
　　以上結(jié)果表明:獎(jiǎng)勵(lì)刺激能夠減弱幼年小鼠的焦慮情緒，而懲罰刺激卻加重了小鼠的焦慮情緒，這可能與獎(jiǎng)勵(lì)刺激可以促進(jìn)幼年小鼠紋狀體中神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的釋放，而懲罰刺激可以抑制小鼠紋狀體多巴胺的釋放有關(guān)。同時(shí)，獎(jiǎng)勵(lì)刺激較之懲罰刺激能夠顯著提高